本书回顾了理论与计算化学发展的历程，揭示学科交叉的重要性，以及化学理论的发展对整个化学进步的巨大推动作用；分析了国内外现状和发展趋势，展望前景和面临的难题。提出发展思路和战略性措施，建议促进学科发展的资助机制与政策。对学科涵盖的电子结构理论与计算方法、化学中的统计力学、微观反应机理和反应动态学、材料科学中的问题、生命科学与药物化学中的问题等五个专题中的关键科学问题和重要前沿研究方向进行深入探索和讨论。 本书可供高层次管理专家做战略决策时参考，也可供研究生和有关科研人员阅读，有助于深化对学科发展趋势、发展前景的认识，以及了解关键科学问题和前沿领域的重点方向。

地球大气是人类和其他生物赖以生存的最重要环境之一。大气层包裹着地球，但大气总质量却只有地球的一百二十万分之一。事实上，自地表到10千米左右的高空，发生着各种物理过程和化学过程，形成了雾、霜、冰雪和暴雨、寒潮、台风、冰雹、雷电等天气现象和气候变化过程。这些天气现象和气候变化过程既可造福人类，也可能带来严重的气象灾害，影响工农业生产、交通运输和人民生活，甚至威胁人民的生命财产安全。因此，大气科学一直是人类关注的一门非常重要的自然科学学科。

随着人类经济社会以及地球科学自身的快速发展，社会发展对地球科学的需求越来越强烈，地球科学研究的组织化、规模化、系统化、数据化程度不断提高，地球科学的研究越来越依赖于技术手段和研究平台的进步，地球科学的发展日益与经济社会的强烈需求紧密结合。深入开展地球科学的学科发展战略 研究与规划，引导地球科学在认识地球的起源和演化以及支撑社会经济发展中发挥更大的作用，已成为国际地学界推动地球科学发展的重要途径。地球科学在我国经济社会发展中发挥着日益重要的作用，妥善应对我国经济社会快速发展中面临的能源问题、气候变化问题、环境问题、生态问题、灾害问题、城镇化问题等的一系列挑战，无一不需要地球科学的发展来加以解决。大力促进地球科学的创新发展，充分发挥地球科学在解决我国经济社会发展中面临的一系列挑战，是我国地球科学界责无旁贷的义务。而要实现我国从地球科学研究大国向地球科学强国的转变，必须深入研究地球科学的学科发展战略，加强地球科学的发展规划，明确地球科学发展的重点突破与跨越方向，推动实现地球科学发展的一些领域率先进入国际一流水平，才能更好地解决我国经济社会发展中的相关问题和维护国家的发展权益。

在研究我国水利科学与工程发展历程的基础上，总结了国际国内水利科学与工程发展态势和研究前沿，对水文水资源及农田水利、水力学及河流海岸动力学、水生态环境、水旱灾害、水能利用及水力机械、水工建筑、岩土力学与工程、水利工程管理及移民等方面的重要研究进展作了系统论述，对我国水利科学与工程研究中存在的问题和未来的发展方向进行了剖析，同时展望了水利科学与工程的发展前景。 本书适合高层次的战略和管理专家，相关领域的高等院校师生、研究机构的研究人员阅读，是科技工作者洞悉学科发展规律、把握前沿领域和重点方向的重要指南，也是科技管理部门重要的决策参考，同时也是社会公众了解水利科学与工程学科发展现状及趋势的权威读本。

土壤生物包括细菌、古菌、真菌、原生动物和无脊椎动物等，其多样性极其丰富。土壤生物学是研究土壤中生物种类、多样性与组成结构，土壤生物与生物之间以及土壤生物与环境之间的相互作用，土壤生物在碳、氮和生源要素循环、土壤肥力形成与培育、全球变化与对策以及环境污染修复中作用的科学。

合成化学是研究如何利用简单、易得的有机或无机原料等，通过化学、物理或生物的方法合成结构相对较复杂的有机或无机分子、生物活性化合物、天然产物及材料等。它是化学学科的基础和核心，是人类认识物质和创造物质的重要途径和手段。它在创造五彩缤纷的物质世界以不断满足人类对美好生活的愿望与追求的同时，促进了生命科学、材料科学、信息科学等相关学科的快速发展，并支撑了人类社会的可持续发展和文明进步。

作为现今生命科学领域备受关注的前沿学科，免疫学从诞生之日依托经验的“防”病救人，发展到今天在分子细胞水平上探讨系统内复杂而精细的调控机制，其理论和方法上的任何一次突破和进展, 均会极大地促进医学和生命科学的发展。免疫学研究在揭示生命活动基本规律、解析多种疾病的发病机制、促进相关医药产业发展、保证人口和环境健康等方面，使命重大，重任在肩。

《中国学科发展战略·海岸海洋科学》对我国具代表性的海陆过渡带进行海、陆、气、生学科交叉的重点调研，总结典型海陆过渡带的环境、资源特性及开发进程，提出相宜开发利用与学科发展战略建议。

本书源自中国科学院地学部海洋科学学科发展的战略研究报告。在分析科技发展和国家需求的基础上，预测未来十年海洋科学学科发展的方向和趋势。

本书不仅涉及生命的演化，特别是动物的演化，还更多地分析了与生命演化相伴的地质环境条件，包括地球环境和太空环境，物理环境和化学环境；不仅阐述了不同地质环境对生命的影响，也从不同侧面涉及生物对环境的作用，特别是微生物通过元素的生物地球化学循环、矿物岩石的形成和分解等途径对地质环境所起的重要作用；不仅涉及当前国际研究前沿及其进展，也有未来突破方向的分析。全书共分为八章。第一章主要阐述了地球生物学的定义、学科地位与国内外发展现状，特别是对地球生物学的研究内容、重大科学问题及近几年的进展进行了分析。第二到七章主要对当前的重点前沿研究领域进行总结，并指出了每个领域未来的突破方向。第二章是关于地球早期的地球生物学研究，涉及宜居行星的形成、地球生命起源，以及前寒武纪大气成氧、海洋水化学与微生物演化之间的关系。第三章主要总结了新元古代以来动物的起源、演化及其环境背景，特别是显生宙几次生物大灭绝事件及其可能的环境致因。第四章从生物地球化学角度分析微生物功能群对环境变化的响应和反馈。第五章从微生物与矿物、岩石之间的相互作用来分析微生物的地质作用。